[发明专利]用于处理材料幅材加工期间发生的缺陷的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种如权利要求1的前序部分所述的用于处理材料幅材(web)加工期间发生的缺陷的方法。

本发明还涉及一种用于实现权利要求1的前序部分所述的方法的装置。

本发明包括使用数字阀单元来控制由液压或气动致动器操作的纤维机部的动作。

背景技术

由液压或气动致动器操作的纤维机部指的是其操作能够通过调整供应到所述部的流体的流速和/或压力来控制的机器部。流体依次指的是液体，例如油或水，或者气体，例如空气。

数字阀单元指的是包括至少一个数字阀组的阀单元，该数字阀组依次包括相对于经过数字阀组的流体流并联连接的许多数字阀。经过数字阀组的流体的流量由数字阀组的孔径(aperture)、也即当前在数字阀组中处于打开位置的数字阀的全部阀打开面积来确定。另一方面，数字阀指的是旨在用于调整流体的流量并具有2-N个不同的阶梯式离散调整位置的阀，优选为2个不同的离散调整位置(开/关)，并且从控制系统输送到此的控制信号优选为数字化的。前向(proceeding)通过数字阀组的流量的控制在到达数字阀组与从数字阀组排出的流体之间的压差的基础上发生，这个差异依次取决于当前在打开位置的数字阀确立的孔径。已知穿过数字阀与数字阀组的孔径的流体的压差能够精确预料前向通过数字阀组的流体流量，这能够用在各种高速前馈调整中。在前馈调整的概念中，按照在与数字阀组耦合的气动或液压致动器中发生的期望动作，来选择流体经过的数字阀的连接组合。

另一方面，在本申请中模拟阀指的是经过阀(节流阀，阀的开口度)的流量的速度取决于控制信号的大小的阀。典型的模拟阀包括伺服阀和比例阀。

纤维幅材指的是至少包含部分天然源，例如木质纤维的纤维状材料的幅材。其中，使用的纤维状材料也可由麦秆、甘蔗渣、草等等组成。

通过调整与控制信号值成比例的模拟阀的滑动位置来调整到达液压致动器的流体的压力和/或流速包括一些缺点：

-必须为具体的流道特别设计每个滑阀(阀的公称尺寸，即通过阀的最大流量，以及尺寸范围内的阀的各种流动端口(flow ports)的尺寸等阀的细节)。这样给包括模拟阀的系统增加了大量的设计工作。

-模拟阀主要是单体或小批制造，这样增加了它们的制造成本。

-模拟阀在调整中表现出波动(fluctuation)，尤其是在初始调整位置和最终调整位置之间在经过阀的流体的流量上存在较大差异时。调整的波动导致较缓慢的控制和较高的能耗。另一控制减慢因素是滑阀的内部反馈，这用于在阀从流量A驱动到流量B的过程中用作调整滑阀的位置。

更明确地，本发明涉及如权利要求1所述的方法和能够实现所述方法的装置。

用一组数字阀代替模拟调节阀为造纸机中使用的液压致动器的控制带来相当大的益处，并能够丢弃之前现有技术中的问题：

-类似的数字阀和数字阀组能够用于许多应用，即数字阀是多功能阀。数字阀组的操作和使用性能取决于它的控制，这是因为就其中包括的数字阀的设计而言，数字阀组之间没有不同。

-数字阀是廉价的大规模生产的商品，仅需要很少无关期望用途的尺寸，所述期望用途即数字阀控制的液压致动器的设计和操作。

-单个数字阀设计简单，具有良好的重复操作性，无滞后现象。

-数字阀组在操作中是容错的，当其中一个数字阀发生故障，其他阀能够弥补其操作，即故障被“回避”。

-有关流体过滤的要求较不严格。

发明内容

在造纸机中，用数字阀组代替具体的模拟阀，因为每个操作能够使用有标准的流动特性的数字阀组而不是为特定应用设计的模拟阀，而实现相当简化的设计过程。这样因为通过使用数字阀也常常能够实现节约大量能源，所以常常在阀设计过程中，并且也在阀操作成本上表现出较大的成本节约。节约是由于下述事实而实现的：即，数字阀组在操作中更精确和高速；在两个极为不等的流量调整位置之间驱动模拟阀很可能由于调整的反馈而引起调整的波动。另一方面，在前馈调整模式中，相同的程序用数字阀组能够没有延迟和波动而被迅速、准确地执行，因为调整被施加到经过多个较小的并排设置的数字阀的流量，所以能够良好预测前向经过当前打开的数字阀的每个组合的总的流量的流速(以及还有穿过阀的压差)。